¿Cómo convertir las coordenadas de Beijing 54 a coordenadas WGS84?
1. Elipsoide, datum y proyección cartográfica.
La definición del sistema de coordenadas en SIG es la base del sistema SIG. Es crucial definir correctamente el sistema de coordenadas. La definición del sistema de coordenadas en SIG está determinada por el datum y la proyección cartográfica, y la definición del datum está determinada por el elipsoide específico y sus correspondientes parámetros de transformación. Por lo tanto, para definir correctamente el sistema de coordenadas de SIG, primero debemos comprender los conceptos básicos de elipsoide, datum y proyección cartográfica y sus interrelaciones.
El datum se refiere a que la superficie terrestre se aproxima mediante un elipsoide específico en un área específica, por lo que cada país o región tiene su propio datum. Lo que normalmente llamamos sistema de coordenadas 54 de Beijing y sistema de coordenadas 80 de Xi'an en realidad se refieren a los dos puntos de referencia geodésicos de mi país. Con referencia a la antigua Unión Soviética, nuestro país estableció el sistema de coordenadas Beijing 54 del elipsoide de Krasovsky en 1953, y el sistema de coordenadas Xi'an 80 del elipsoide terrestre de 1975 recomendado por la Asociación Geodésica Internacional desde 1978. En la actualidad, los estudios geodésicos todavía se basan en el sistema de coordenadas Beijing 54, que puede realizar la conversión entre las coordenadas Beijing 54 y Xi'an 80. WGS1984 utiliza el elipsoide WGS84 como referencia, que es un sistema de coordenadas geocéntricas, es decir, el geocentro es el centro del elipsoide. La mayoría de los datos de medición GPS actuales se basan en WGS1984.
Los parámetros de los tres elipsoides anteriores son los siguientes:
La relación entre el elipsoide y el dato es de uno a muchos, es decir, el dato se basa en el elipsoide. , pero un elipsoide no puede representar un dato. El mismo elipsoide puede definir diferentes puntos de referencia. Por ejemplo, el punto de referencia Pulkovo de 1942 en la antigua Unión Soviética y el punto de referencia Afgooye en Somalia, África, utilizan el elipsoide de Krasovsky, pero sus puntos de referencia son obviamente diferentes.
La proyección cartográfica es una transformación matemática que transforma un mapa de una esfera a una superficie plana. Si alguien dice que las coordenadas de Beijing 54 en ese punto son
2. Definición y conversión de datos en SIG
Aunque existen cientos de datos predefinidos para que los usuarios elijan en la plataforma SIG existente, todavía hay muchos de los cuales no existe una definición. dato. Si los requisitos de precisión no son altos, se puede utilizar el datum Pulkovo 1942 de la antigua Unión Soviética (nombre en código 1001 en Mapinfo) en lugar del sistema de coordenadas Beijing 54. Si los requisitos de precisión son altos, como el uso de la tierra, el uso del área marítima, la infraestructura urbana y otros sistemas SIG, es necesario definir el datum.
El datum en el sistema GIS se define mediante la transformación de 7 parámetros del datum local orientado a WGS1984. Esta transformación se logra mediante un método de transformación similar. Para algoritmos específicos, consulte las páginas 76-86 de la "Guía de estandarización del sistema de información geográfica urbana" publicada por Science Press, 1999. Suponiendo que Xg, Yg y Zg representan los tres ejes de coordenadas del sistema de coordenadas geocéntrico WGS84, y Xt, Yt y Zt representan los tres ejes de coordenadas del sistema de coordenadas local, entonces los siete parámetros del datum personalizado son: tres traslación los parámetros δX, δY y δZ representan los valores de traslación de los dos orígenes de coordenadas, los tres parámetros de rotación εx, εy y εz representan respectivamente los ángulos de rotación alrededor de Xt, Yt y Zt cuando el sistema de coordenadas local se gira para que sea paralelo al; sistema de coordenadas geocéntricas. Finalmente, use el factor de corrección de escala para ajustar el tamaño del elipsoide.
El Instituto Nacional de Imágenes y Cartografía de EE. UU. ha anunciado tres parámetros (parámetros de traducción) para la conversión de datums locales en la mayoría de los países del mundo al datum WGS1984. Se pueden descargar desde/hacia Mapinfow. archivo prj, que contiene la definición de los sistemas de coordenadas Beijing 54 y Xi'an 80. Los parámetros de referencia de Jing 54 se definen como (3, 24, -123, -94, -0,02, 0,25, 0,13, 1.1.0) y los parámetros de referencia de An 80 son (31). 1.1, 0), la fuente de sus parámetros no se especifica en el documento. Descubrí que son los mismos que se enumeran en un ejemplo en el Apéndice G "Definición de datos personalizados" del Manual de referencia de Mapinfo, por lo que su confiabilidad es cuestionable, especialmente a juzgar por el hecho de que An80 y Jing54 usan los mismos 7 parámetros, al menos Una definición de datum de los años 80 es definitivamente incorrecta. Por lo tanto, cuando la precisión del sistema es alta, los parámetros utilizados deben probarse y verificarse para garantizar la exactitud de la definición del sistema de coordenadas.
3. Definición de proyección cartográfica en SIG
Mapa topográfico a escala básica de China (1:5000, 1:1.000, 1:25.000, 1:50.000, 1:1:000, 1:28) Los mapas topográficos de menos de 500.000 usan la proyección tangente equiangular, también conocida como el mapa topográfico marino conforme de Lambert por debajo de 500.000, en su mayoría usan la proyección cilíndrica equiaxial, también conocida como Ink Card Trust. En nuestro SIG se debe utilizar un sistema de proyección de mapas consistente con nuestra serie de mapas topográficos a escala básica.
En MapX, la definición de un sistema de coordenadas consta de un plano de referencia y una proyección. El método es el siguiente:
Sistema de coordenadas.
Set(tipo,[base],[unidad],[longitud inicial],[longitud inicial],
[StandardParallelOne],[StandardParallelTwo],[azimut],[factor de escala],
[Posición falsa positiva], [Posición falsa positiva], [Rango], [Límite], [Transformación afín])
Entre ellos, el parámetro: Tipo representa el tipo de proyección Cuando el tipo es. 1 Cuando , las coordenadas del mapa se expresan en longitud y latitud, que es un parámetro obligatorio, y los parámetros posteriores son todos parámetros opcionales;
El datum es un objeto de datum si se utilizan coordenadas no terrestres. no es necesario definir este parámetro.
Unidades es la unidad de coordenadas; si Unidades es 7, significa metros
OriginLongitude y OriginLatitude son la longitud y la latitud del punto de partida respectivamente; StandardParallelOne y StandardParallelTwo son la primera y segunda latitud estándar;
El ángulo de azimut es el ángulo de azimut y la proyección oblicua necesita definir este parámetro;
El factor de escala es el coeficiente de escala;
FalseEasting, FalseNorthing son los valores del pseudodesplazamiento del este y del pseudodesplazamiento del norte;
Rango es el rango de latitud visible del mapa;
Límites es el rango de coordenadas del mapa, que es un objeto rectangular. Este parámetro debe definirse para coordenadas no terrestres.
AffineTransform es un objeto de transformación del sistema de coordenadas.
La secuencia de parámetros del sistema de coordenadas correspondiente a la proyección Gauss-Kruger, la proyección Lambertiana y la proyección Mercator debe definirse de la siguiente manera:
Gauss-Kruger: código de proyección (tipo), dato, unidad,
Longitud original, latitud original,
Factor de escala,
Este es falso al oeste, el norte es falso al norte.
Lambert: código de proyección (tipo), dato, unidad,
longitud original, latitud original,
latitud estándar 1 (StandardParallelOne), latitud estándar 2 ( StandardParallelwo),
El este finge ser el oeste y el norte finge ser el norte.
Mercator: código de proyección (tipo), datum, unidad,
Longitud original, latitud original,
Latitud estándar (latitud estándar)
En los sistemas SIG urbanos, se utiliza la proyección zonal de Gauss-Kruger de 6 grados o 3 grados, porque las coordenadas generales de construcción urbana son coordenadas de proyección zonal de Gauss-Kruger de 6 grados o 3 grados. La proyección de Gauss-Kruger se divide en áreas de 6 o 3 grados, y cada área forma una red de coordenadas cartesianas planas independientes. La línea recta proyectada por el meridiano central del área de proyección es el eje X (eje vertical, dirección de latitud) y la línea recta proyectada por el ecuador es el eje Y (eje horizontal, dirección de longitud). Para evitar que las coordenadas en la dirección de longitud sean negativas, se estipula que el meridiano central de cada distrito se mueve 500 kilómetros hacia el oeste, es decir, el valor de pseudodesplazamiento este es de 500 kilómetros. Dado que las coordenadas de cada zona de proyección en la proyección Gauss-Kruger son relativas al origen de las coordenadas de la zona local, las coordenadas de cada zona son exactamente las mismas, por lo que es necesario agregar un número de zona antes de la coordenada del eje horizontal, como como (4231898, 21655933), donde 21 es el número de banda. El valor de pseudodesplazamiento este definido de manera similar también debe agregarse con el número de banda, como por ejemplo
Si su espacio de trabajo está ubicado en el área 21. , es decir, el rango de longitud es de 120 grados a 126 grados, la longitud central del área es 123 grados y, utilizando el datum de Pulkovo 1942, los parámetros del sistema de coordenadas de proyección Gauss-Kruger que definen el área de 6 grados son: ( 8, 65438
Entonces, cuando la precisión es alta y los datos medidos son datos de coordenadas WGS1984, si desea convertirlos a las coordenadas de proyección Gauss-Kruger del datum Beijing 54, cómo definir las coordenadas ¿Parámetros del sistema? ¿Puede elegir WGS 1984 (código en MapInfo 104) como punto de referencia cuando solo hay un punto de control conocido (ver Parte 2), ajustar los valores de pseudo-sesgo hacia el este y de latitud norte de acuerdo con la traducción? parámetros para realizar la conversión de WGS84 a Beijing 54, como (8, 104, 7, 65438 +), también puede utilizar un sistema de coordenadas de transformación afín para transformar el objeto. En este momento, A, B, D, E en los coeficientes de transformación (A, B, C, D, E, F) son 0, y solo hay valores de traducción C y F en las direcciones X e Y; hay tres puntos de control conocidos. Los coeficientes de transformación obtenidos (A, B, C, D, E, F) se pueden usar para definir el objeto de transformación del sistema de coordenadas de transformación afín para realizar la transformación del sistema de coordenadas, como (8, 104, 7, 123, 0, 1, 265438). AffineTransform se define como transformación filial set(7, a, b, c, d, e, F) (7 representa el metro unitario, por supuesto, cuando se conocen suficientes puntos de control, se puede determinar el punto de referencia personalizado de 7 parámetros); directamente, es decir, el Can.